摘 要：以沙潁河上游區(qū)為研究區(qū)域，利用趨勢(shì)系數(shù)法分析了研究區(qū)域1951-2010年流域內(nèi)降雨量以及徑流序列深的變化特征，基于時(shí)間序列分析法量化了氣候變化以及人類活動(dòng)對(duì)沙潁河徑流所造成的影響。結(jié)果顯示：以1965年為界線，人類活動(dòng)影響時(shí)期（1965-2010）相對(duì)于天然時(shí)期（1951-1964）徑流量下降，其中氣候變化所導(dǎo)致的影響占35.45%，人類活動(dòng)的影響占64.55%，雖然各個(gè)年代氣候變化以及人類活動(dòng)對(duì)徑流的影響各不相同，但人類活動(dòng)變化仍然是造成徑流深降低的主要原因。

關(guān)鍵詞：氣候變化;人類活動(dòng);沙潁河;徑流

近年來，隨著全球氣候變化和人類活動(dòng)加劇，河流流域徑流量受到的影響越來越大，因此如何定量分析評(píng)價(jià)氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)流域徑流的影響成為我們急需解決的一個(gè)問題。本文擬采用時(shí)間序列分析法量化氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)沙潁河上游區(qū)徑流的影響。

1流域概況

以潁河河源為上游，沙潁河全長619公里，流域面積39880平方公里，是淮河的最大支流，約占淮河流域總面積18.1%。其中安徽境內(nèi)長208公里，流域面積4010平方公里，占流域總面積的10.06%。河南省境內(nèi)，河長418公里，流域面積34440平方公里，占流域總面積的86.36%。

2研究方法

本文采用趨勢(shì)系數(shù)法對(duì)研究區(qū)進(jìn)行量化分析，為了研究水文要素整體的變化趨勢(shì)，可對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，計(jì)算其趨勢(shì)系數(shù)Rxt。

在氣候變化以及人類活動(dòng)二者的綜合影響下，水文序列的變化情況相對(duì)于原先天然狀態(tài)下已經(jīng)發(fā)生了變化，為進(jìn)行影響因素的量化分析，需要將水文序列分為天然時(shí)期和人類活動(dòng)影響時(shí)期，然后利用天然狀態(tài)下的降雨徑流關(guān)系計(jì)算獲得人類活動(dòng)影響下的徑流量。氣候變化以及人類活動(dòng)影響的定量分析方法公式如下所示[5]：

式中，△Wτ 為流域徑流變化總量，△WH 、△Wc 分別為人類活動(dòng)以及氣候變化對(duì)徑流的影響量，WB 為天然時(shí)期（基準(zhǔn)期）的徑流量，WHR 為受到人類活動(dòng)影響時(shí)期的徑流量，WHN 為人類活動(dòng)影響時(shí)期通過計(jì)算所得的天然徑流量，ηH 、ηC 分別為人類活動(dòng)以及氣候變化對(duì)流域徑流造成影響所占百分比。

3實(shí)例分析

本文收集了研究區(qū)域內(nèi)38個(gè)雨量站1951-2010年的降雨數(shù)據(jù)，研究所采用的降雨數(shù)據(jù)及流量數(shù)據(jù)均摘錄自水文年鑒，數(shù)據(jù)來源可靠。

對(duì)年降雨量和徑流深進(jìn)行一元線性回歸分析并且計(jì)算二者各自的趨勢(shì)系數(shù).由相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)表可知，當(dāng)α=0.05時(shí)，60個(gè)樣本序列對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)臨界值為0.254。對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析可知流域內(nèi)降雨量的變化趨勢(shì)線表現(xiàn)的較為平緩，其變化傾向率為0.425mm/10a，趨勢(shì)系數(shù)R為0.004，遠(yuǎn)低于臨界值，因此年降雨上升趨勢(shì)沒有那么明顯;而年徑流深的變化趨勢(shì)較為明顯，傾向率為-18.505mm/10a，趨勢(shì)系數(shù)R為-0.261，其絕對(duì)值大于臨界值（0.254），可知流域年徑流深表現(xiàn)出顯著的下降趨勢(shì)。降雨變化微弱而徑流變化顯著，進(jìn)一步說明了流域內(nèi)徑流的變化受其他因素（如人類活動(dòng)）的影響。

因?yàn)?965年以前人類活動(dòng)影響較小，可認(rèn)定為天然時(shí)期（基準(zhǔn)期），所以以1965年作為臨界點(diǎn)對(duì)徑流系列進(jìn)行分割。利用1951-1964年的降雨量（x）和徑流深（y）數(shù)據(jù)建立回歸方程：

R2為0.8847，相關(guān)系數(shù)R為0.942，大于臨界值0.623（α=0.01），樣本數(shù)為14），相關(guān)性達(dá)顯著性水平，說明可用于將1965年以后受人類活動(dòng)影響的徑流還原到天然狀態(tài)的情況。按公式（7）計(jì)算1965-2010年相應(yīng)時(shí)段內(nèi)氣候變化以及人類活動(dòng)對(duì)于徑流深的影響量，結(jié)果見表1。

由表1可知，在1965年以后人類活動(dòng)影響時(shí)期（1965-2010年）降雨量相對(duì)于基準(zhǔn)期減少了52.53mm，徑流深相對(duì)于基準(zhǔn)期減少了111.68mm，其中氣候變化（降雨因素）對(duì)徑流變化的影響占35.45%，人類活動(dòng)的影響對(duì)徑流變化的影響占64.55%，可見人類活動(dòng)是造成沙潁河流域徑流深減少的主要原因。

4結(jié)語

沙潁河上游區(qū)年降水序列比較平穩(wěn)，變化趨勢(shì)不明顯;而徑流深年際變化劇烈，1965年后年徑流深多低于平均值，下降趨勢(shì)明顯，傾向率為-18.505mm/10a。雖然人類活動(dòng)以及氣候變化二者共同影響著徑流的變化，但人類活動(dòng)是造成流域徑流減少的主要原因。

參考文獻(xiàn)：

[1] 施能，陳家其，屠其璞.中國近100年來4個(gè)年代際的氣候變化特征[J].氣象學(xué)報(bào)，1995，53（4）：431-439.

[2] 強(qiáng)衛(wèi)龍，施能.1948-2001年全球陸地春季降水長期變化的時(shí)空特征[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，27（3）：326-335.

[3] 戴韻秋，石朋，胡建偉，等.氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)流域徑流的影響分析——以沙潁河為例[J].三峽大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，40（1）：15-19.

作者簡介：

李明珠（19981012-）男，漢族，河南省濮陽市，本科生，研究方向：水文與水資源。